Réflexion-Réfraction
Référence : EXP 200 030
Cette expérience vous permettra de visualiser et de faire l'étude du comportement de la lumière entrant dans un dioptre. Vous mettrez en évidence les phénomènes de réflexion et de réfraction de la lumière en fonction du milieu qu'elle traverse. Le mise en pratique de la loi de Snell-Descartes abordée en cours théorique prends ici une dimension ludique et expérimentale évidente. Vous pourrez également, avec la cuve hémicylindrique, retrouver l'indice de réfraction d'un milieu et en déduire la vitesse de propagation de la lumière dans ce milieu. Ce kit expérimental comprend une lanterne, une diode laser avec générateur de ligne et un ensemble mécanique gradué constitué de fentes, disque en plexiglas et cuve hémicylindrique.
MISE EN EVIDENCE DE LA REFRACTION
La réfraction est le changement de direction que subit un rayon lumineux quand il traverse la surface de deux milieux transparents différents. En relevant l'angle du rayon incident et l'angle du rayon réfracté avec le disque gradué, on peut vérifier la loi de Snell Descartes. On peut également comparer les angles de trois angles réfractés en plaçant une multi-fente à la sortie de la lanterne.
CALCUL DE L'INDICE D'UN MILIEU
On place un liquide d'indice de réfraction inconnu dans la cuve hémicylindrique (eau sucrée, huile ...) puis, grâce à un laser équipé d'un générateur de ligne, on fait entrer un rayon incident dans cette cuve. On repère l'angle du rayon réfracté par rapport à la normale, qui nous permet de trouver l'indice de réfraction du milieu. Avec cette indice, on peut calculer la vitesse de la lumière dans ce milieu avec la relation n=c/v.
MISE EN EVIDENCE DE LA REFLEXION TOTALE
Le phénomène de réflexion totale survient lorsqu'un rayon lumineux arrive sur la surface de séparation de deux milieux d'indice optiques différents avec un angle d'incidence supérieur à une valeur limite. Il n'y a plus de rayon réfracté mais un rayon réfléchi. C'est le principe de diffusion que l'on retrouve dans les fibres optiques. On place le demi-cylindre directement à la sortie de la lanterne (on génère un faisceau avec une fente) ou du laser. Le rayon lumineux sortant va donc passer d'un milieu du plexiglas à l'air, c'est-à-dire un milieu moins réfringent.. En tournant le disque gradué, on repère l'angle de la réflexion totale.
SUJETS ABORDES
> Loi de Snell-Descartes
> Etude de la réflexion
> Etude de la réfraction
> Réflexion totale ou partielle
> Angle limite de réfraction
> Indice d'un milieu
> Analyse de spectre en réflexion
> Notion de réfringence
COMPOSITION
EXP200031 Réflexion - Réfraction (BASE)
| Référence | Désignation | quantité | | POD063202 | Mécanique pour Discoptic | 1 | | POD060200 | Lanterne pour Discoptic, avec alimentation | 1 |
COMPOSITION
EXP200030 Réflexion - Réfraction (COMPLET)
| Référence | Désignation | quantité | | POD063202 | Mécanique pour Discoptic | 1 | | POD063203 | Laser pour Discoptic | 1 | | POD060200 | Lanterne pour Discoptic, avec alimentation | 1 |
|
|
GENIE ELECTRIQUE
QCM
